论文部分内容阅读
摘要：文章概述了我国自1949年至今气体消防技术的发展历程，重点回顾了气体消防技术的发展脉络和气体消防规范、标准的制修订工作，初步提出了目前存在问题和面临的挑战，并对我国气体消防技术的发展趋向进行了探究。
关键词：气体消防技术；规范标准
一、我国气体消防技术及相关规范标准概况
（一）我国气体消防技术发展概况
1949年至1964年，我国早期的气体消防用灭火剂主要是卤代烷CCl4和CO2，而用于保护军事设施和飞机、轮船，车辆等交通工具的气体灭火剂主要有3.5卤代烷混料灭火剂、7卤代烷混料灭火剂等。这种早期的卤代烷灭火剂由于在灭火时有可能产生有毒气体，引起人员伤亡，因此其应用范围并不广泛。
1965年下半年及之后，首先由公安部上海消防研究所发起，承担了公安部重点科研项目，国产第一代卤代烷1211气体灭火剂的试制、鉴定及应用技术的研究工作，并通过了公安部主持的项目鉴定。
上个世纪90年代及之后，鉴于国际环境保护的要求，按照联合国环境规划署的规定，我国的气体灭火剂也逐步向HFC227ea、HFC23、HFC236fa和IG100、IG541、IG55、IG01等洁净气体的方向发展与过渡。
（二）目前我国现行的气体消防工程技术规范与产品质量标准
关于气体灭火系统的设置在我国有关规范中早有明确规定：1988年5月实施的GBJ16-87《建筑设计防火规范》中第八章第8.7.5条规定了应设置卤代烷或二氧化碳灭火设备的部位，第8.7.6条中规定了宜设置蒸汽灭火设备的部位；1995年11月1日起实施的GBJ50045-95《高层民用建筑设计防火规范》第7.6.7条规定了高层民用建筑应设气体等自动灭火系统的房间。目前我国已颁布的气体消防技术国家规范和标准主要有：
气体灭火剂产品标准：
GB4065-83 1211灭火剂
GB6051-85 1301灭火剂
GB4396-84 C02灭火剂
气体灭火器产品标准：
GB4397-84 手提式1211灭火器
GB4399-84 手提式二氧化碳灭火器
GA77.1-94 推车式1211灭火器
GA107-94 推车式二氧化碳灭火器
气体灭火系统和气体灭火器工程技术规范：
GBJ110-1987 卤代烷1211灭火系统设计规范
GBJ140-1990 建筑灭火器配置设计规范
GB50163-1992 卤代烷1301灭火系统设计规范
GB50193-1993 二氧化碳灭火系统设计规范
GB50263-1997 气体灭火系统施工及验收规范
近几年来我国科技人员正努力研制能替代卤代烷的新型洁净气体灭火剂。在我国气体灭火技术领域，除二氧化碳灭火系统外，现有越来越多的工程中采用七氟丙烷(HFC227ea)气体灭火系统、IG541气体灭火系统、EBM气溶胶灭火装置、SDE气体灭火系统等。对以上多种新型的侯选替代卤代烷的气体灭火系统和灭火装置，由于其使用时间不长，至今尚没有设计施工的国家规范，有的只有地方性规程，或正在编制有关地方性规程。
二、气体消防技术在我国消防事业中的地位
自古以来，在消防领域应用最广泛的灭火剂就是水。随着高新技术的发展，设备对灭火剂的要求越来越高，对于扑灭可燃气体、可燃液体和电器火灾，以及计算机房、重要文物档案库、通信广播机房、微波机房和设备等火灾，气体灭火系统作为最干净、最有效的灭火手段，日益受到工程技术人员和消防安全人员的重视。
我国的气体灭火技术在20世纪60年代之后得到了普遍应用和迅速发展。它被广泛应用于计算机房、通讯机房、图书馆、档案馆、博物馆、重点文物保护单位及工厂的控制室、变配电室、飞机座舱与货舱、飞机发动机短舱、船舶的轮机舱与货舱以及电厂等重要保护场所。总之，气体消防技术在世界各国和我国的军用与民用消防技术领域中，地位重要，并为及时、有效地扑灭初起火灾，减少火灾损失，保护人身和财产的安全，发挥了重大作用。
三、我国气体消防技术成果及面临的挑战
（一）我国气体消防技术取得的成果
我国洁净气体灭火设备，包括洁净气体灭火器和洁净气体灭火系统的开发、研制、生产和应用工作正在抓紧进行之中。对于洁净气体灭火器和洁净气体灭火系统的新型灭火设备的具体技术要求主要有如下八项：
1．对环境(大气)无危害
不破坏臭氧层，要求：ODP≤0.05，最好ODP＝0；
不产生温室效应或温室效应较小，要求GWP≤0.1(CFC11的GWP＝1.0)
2．对人体无毒性危害，或仅有轻微影响，最好是相当于哈龙1301的微毒级，能应于有人场所。要求：替代哈龙用的洁净气体灭火介质的设计灭火浓度小于或等于其NOAEL(无毒性反应的最高浓度)值，不得大于其LOAEL(有毒性反应的最低浓度)值。
3．不可燃，灭火效能高，设计灭火浓度低。要求：应接近于哈龙1301；即：设计灭火浓度＝5%，且在10秒内能灭火。
4．喷射后能全部气化，在封闭空间内各向分布迅速、均匀、无固、液相残留物，不导电，不击穿电器设备，不污损、腐蚀、破坏被保护现场设备。
5．应属可液化的气体或具有与液化气体相类似的物化特性，平时可以液态存贮，充装密度(充装比)较大，亦即其有管网的固定灭火系统瓶组、瓶站的占地面积较小；另一方面，替代物于站时(灭火)喷射到防护区内应能立即闪蒸成气态，以便其在防护区的空间内的各个方向迅速形成大于或等于设计灭火浓度的均匀、有效的灭火气体。其沸点和临界温度应低，临界压力和蒸气压宜适中。
6．存贮稳定性(包括其耐热稳定性和化学稳定性)良好。
7．与弹性密封元件的相容性良好。
8．成本低。
（二）我国气体消防技术面临的挑战
1．我国气体消防技术发展水平与未来需求存在较大差距
（1）在没有取得哈龙气体灭火剂最佳替代品前，现有部分替代品标准规范的制定，设计、施工、验收、维护等方面需要一个可操作的依据。如七氟丙烷(HFC227ea)气体灭火系统、IG541惰性气体灭火剂及系统，需要对其设计、施工、审查等方面进一步认识，探索新型哈龙替代品。
（2）二氧化碳低压灭火系统安全性好存在问题。在使用过程中产生多起管道爆裂等情况。需要进一步改进系统技术，提升安全性。
（3）随着哈龙灭火器的配置限制，对于国内大量应用的灭火器(根据国家统计数据，1995年10月前哈龙灭火器使用的卤代烷灭火剂1211的量是哈龙灭火系统用量的九倍)的灭火剂替代品研制工作需加快进程。
（4）加強与气体灭火系统有关的设计、科研、生产供应厂商、施工安装等单位的联系，推进气体消防技术的开发、研讨、总结工作。
（5）气体消防技术在我国的影响还需进一步强化。
（6）研讨、开发、研制更为理想的新型气体灭火剂、气体灭火器和气体灭火系统，促进新技术的推广应用。
（7）社会服务和技术咨询工作需要进一步完善。
2．气体消防技术法规还需进一步完善
现正在编制和修订的，并打算编制的有关气体消防国家规范、地方规程和产品标准主要
（1）已经国家建设部批准立项的国家标准《洁净气体灭火系统设计规范》(包括七氟丙烷和惰性气体等灭火系统的有关规定)的统制工作，现已进入送审稿阶段。
（2）上海市消防局和上海化工设计正在编制的上海市地方规程《七氟丙烷(HFC227ea)气体灭火系统技术规程》和《IG541气体灭火系统技术规程》。
（3）国家标准GBJ 140-1990《建筑灭火器配置设计规范》的全面修订工作已于2001年3月正式启动。该规范拟参照国际标准ISO 11602-10和ISO11602-02并结合国情，进行全面修订，其中包括了气体灭火器的选型、配置、检查、维修、再充装与报废规定，以及卤代烷灭火器的限制使用和逐步淘汰的具体规定；
（4）拟制订洁净气体(六氟丙烷、七氟丙烷、惰性气体等)灭火剂的国家标准；
（5）拟制订洁净气体(六氟丙烷等)灭火器的国家标准；
（6）拟制订国家标准《洁净气体灭火系统施工及验收规范》。
四、结语
气体消防技术的应用在我国消防事业发展中有着举足轻重的地位。但是目前气体灭火剂、灭火设备、灭火系统的研发还处于较低水平，安全性和可靠性方面还存在一定问题。相关国家规范、标准还处于制修订过程中，一些新型的灭火剂、灭火设备、灭火系统还没有国家规范、标准，一些地方性法规也处于空白，这为气体消防技术的发展造成了一定的障碍。科技进步、经济发展，灭火工作人员工作环境发生了相当大的变化，灭火要求高、操作难度大，这些也为气体消防技术的进一步发展提供了机遇。
参考文献
[1]田如漪．我国气体消防技术发展简介[J]．给水排水，1994，(6) ．
[2]唐祝华．气体消防技术领域的基础理念热门话题和标准规范[J]．消防技术与产品信息，2001，(4) ．
[3]宋旭东．气体灭火系统应用中存在的问题[J]．消防技术与产品信息，1999，(6)．
[4]罗晓．浅析气体灭火系统的发展及前景[J]．消防技术与产品信息，1998，(2)．
关键词：气体消防技术；规范标准
一、我国气体消防技术及相关规范标准概况
（一）我国气体消防技术发展概况
1949年至1964年，我国早期的气体消防用灭火剂主要是卤代烷CCl4和CO2，而用于保护军事设施和飞机、轮船，车辆等交通工具的气体灭火剂主要有3.5卤代烷混料灭火剂、7卤代烷混料灭火剂等。这种早期的卤代烷灭火剂由于在灭火时有可能产生有毒气体，引起人员伤亡，因此其应用范围并不广泛。
1965年下半年及之后，首先由公安部上海消防研究所发起，承担了公安部重点科研项目，国产第一代卤代烷1211气体灭火剂的试制、鉴定及应用技术的研究工作，并通过了公安部主持的项目鉴定。
上个世纪90年代及之后，鉴于国际环境保护的要求，按照联合国环境规划署的规定，我国的气体灭火剂也逐步向HFC227ea、HFC23、HFC236fa和IG100、IG541、IG55、IG01等洁净气体的方向发展与过渡。
（二）目前我国现行的气体消防工程技术规范与产品质量标准
关于气体灭火系统的设置在我国有关规范中早有明确规定：1988年5月实施的GBJ16-87《建筑设计防火规范》中第八章第8.7.5条规定了应设置卤代烷或二氧化碳灭火设备的部位，第8.7.6条中规定了宜设置蒸汽灭火设备的部位；1995年11月1日起实施的GBJ50045-95《高层民用建筑设计防火规范》第7.6.7条规定了高层民用建筑应设气体等自动灭火系统的房间。目前我国已颁布的气体消防技术国家规范和标准主要有：
气体灭火剂产品标准：
GB4065-83 1211灭火剂
GB6051-85 1301灭火剂
GB4396-84 C02灭火剂
气体灭火器产品标准：
GB4397-84 手提式1211灭火器
GB4399-84 手提式二氧化碳灭火器
GA77.1-94 推车式1211灭火器
GA107-94 推车式二氧化碳灭火器
气体灭火系统和气体灭火器工程技术规范：
GBJ110-1987 卤代烷1211灭火系统设计规范
GBJ140-1990 建筑灭火器配置设计规范
GB50163-1992 卤代烷1301灭火系统设计规范
GB50193-1993 二氧化碳灭火系统设计规范
GB50263-1997 气体灭火系统施工及验收规范
近几年来我国科技人员正努力研制能替代卤代烷的新型洁净气体灭火剂。在我国气体灭火技术领域，除二氧化碳灭火系统外，现有越来越多的工程中采用七氟丙烷(HFC227ea)气体灭火系统、IG541气体灭火系统、EBM气溶胶灭火装置、SDE气体灭火系统等。对以上多种新型的侯选替代卤代烷的气体灭火系统和灭火装置，由于其使用时间不长，至今尚没有设计施工的国家规范，有的只有地方性规程，或正在编制有关地方性规程。
二、气体消防技术在我国消防事业中的地位
自古以来，在消防领域应用最广泛的灭火剂就是水。随着高新技术的发展，设备对灭火剂的要求越来越高，对于扑灭可燃气体、可燃液体和电器火灾，以及计算机房、重要文物档案库、通信广播机房、微波机房和设备等火灾，气体灭火系统作为最干净、最有效的灭火手段，日益受到工程技术人员和消防安全人员的重视。
我国的气体灭火技术在20世纪60年代之后得到了普遍应用和迅速发展。它被广泛应用于计算机房、通讯机房、图书馆、档案馆、博物馆、重点文物保护单位及工厂的控制室、变配电室、飞机座舱与货舱、飞机发动机短舱、船舶的轮机舱与货舱以及电厂等重要保护场所。总之，气体消防技术在世界各国和我国的军用与民用消防技术领域中，地位重要，并为及时、有效地扑灭初起火灾，减少火灾损失，保护人身和财产的安全，发挥了重大作用。
三、我国气体消防技术成果及面临的挑战
（一）我国气体消防技术取得的成果
我国洁净气体灭火设备，包括洁净气体灭火器和洁净气体灭火系统的开发、研制、生产和应用工作正在抓紧进行之中。对于洁净气体灭火器和洁净气体灭火系统的新型灭火设备的具体技术要求主要有如下八项：
1．对环境(大气)无危害
不破坏臭氧层，要求：ODP≤0.05，最好ODP＝0；
不产生温室效应或温室效应较小，要求GWP≤0.1(CFC11的GWP＝1.0)
2．对人体无毒性危害，或仅有轻微影响，最好是相当于哈龙1301的微毒级，能应于有人场所。要求：替代哈龙用的洁净气体灭火介质的设计灭火浓度小于或等于其NOAEL(无毒性反应的最高浓度)值，不得大于其LOAEL(有毒性反应的最低浓度)值。
3．不可燃，灭火效能高，设计灭火浓度低。要求：应接近于哈龙1301；即：设计灭火浓度＝5%，且在10秒内能灭火。
4．喷射后能全部气化，在封闭空间内各向分布迅速、均匀、无固、液相残留物，不导电，不击穿电器设备，不污损、腐蚀、破坏被保护现场设备。
5．应属可液化的气体或具有与液化气体相类似的物化特性，平时可以液态存贮，充装密度(充装比)较大，亦即其有管网的固定灭火系统瓶组、瓶站的占地面积较小；另一方面，替代物于站时(灭火)喷射到防护区内应能立即闪蒸成气态，以便其在防护区的空间内的各个方向迅速形成大于或等于设计灭火浓度的均匀、有效的灭火气体。其沸点和临界温度应低，临界压力和蒸气压宜适中。
6．存贮稳定性(包括其耐热稳定性和化学稳定性)良好。
7．与弹性密封元件的相容性良好。
8．成本低。
（二）我国气体消防技术面临的挑战
1．我国气体消防技术发展水平与未来需求存在较大差距
（1）在没有取得哈龙气体灭火剂最佳替代品前，现有部分替代品标准规范的制定，设计、施工、验收、维护等方面需要一个可操作的依据。如七氟丙烷(HFC227ea)气体灭火系统、IG541惰性气体灭火剂及系统，需要对其设计、施工、审查等方面进一步认识，探索新型哈龙替代品。
（2）二氧化碳低压灭火系统安全性好存在问题。在使用过程中产生多起管道爆裂等情况。需要进一步改进系统技术，提升安全性。
（3）随着哈龙灭火器的配置限制，对于国内大量应用的灭火器(根据国家统计数据，1995年10月前哈龙灭火器使用的卤代烷灭火剂1211的量是哈龙灭火系统用量的九倍)的灭火剂替代品研制工作需加快进程。
（4）加強与气体灭火系统有关的设计、科研、生产供应厂商、施工安装等单位的联系，推进气体消防技术的开发、研讨、总结工作。
（5）气体消防技术在我国的影响还需进一步强化。
（6）研讨、开发、研制更为理想的新型气体灭火剂、气体灭火器和气体灭火系统，促进新技术的推广应用。
（7）社会服务和技术咨询工作需要进一步完善。
2．气体消防技术法规还需进一步完善
现正在编制和修订的，并打算编制的有关气体消防国家规范、地方规程和产品标准主要
（1）已经国家建设部批准立项的国家标准《洁净气体灭火系统设计规范》(包括七氟丙烷和惰性气体等灭火系统的有关规定)的统制工作，现已进入送审稿阶段。
（2）上海市消防局和上海化工设计正在编制的上海市地方规程《七氟丙烷(HFC227ea)气体灭火系统技术规程》和《IG541气体灭火系统技术规程》。
（3）国家标准GBJ 140-1990《建筑灭火器配置设计规范》的全面修订工作已于2001年3月正式启动。该规范拟参照国际标准ISO 11602-10和ISO11602-02并结合国情，进行全面修订，其中包括了气体灭火器的选型、配置、检查、维修、再充装与报废规定，以及卤代烷灭火器的限制使用和逐步淘汰的具体规定；
（4）拟制订洁净气体(六氟丙烷、七氟丙烷、惰性气体等)灭火剂的国家标准；
（5）拟制订洁净气体(六氟丙烷等)灭火器的国家标准；
（6）拟制订国家标准《洁净气体灭火系统施工及验收规范》。
四、结语
气体消防技术的应用在我国消防事业发展中有着举足轻重的地位。但是目前气体灭火剂、灭火设备、灭火系统的研发还处于较低水平，安全性和可靠性方面还存在一定问题。相关国家规范、标准还处于制修订过程中，一些新型的灭火剂、灭火设备、灭火系统还没有国家规范、标准，一些地方性法规也处于空白，这为气体消防技术的发展造成了一定的障碍。科技进步、经济发展，灭火工作人员工作环境发生了相当大的变化，灭火要求高、操作难度大，这些也为气体消防技术的进一步发展提供了机遇。
参考文献
[1]田如漪．我国气体消防技术发展简介[J]．给水排水，1994，(6) ．
[2]唐祝华．气体消防技术领域的基础理念热门话题和标准规范[J]．消防技术与产品信息，2001，(4) ．
[3]宋旭东．气体灭火系统应用中存在的问题[J]．消防技术与产品信息，1999，(6)．
[4]罗晓．浅析气体灭火系统的发展及前景[J]．消防技术与产品信息，1998，(2)．